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マラリア新薬開発と薬剤耐性出現のいたちごっごに終止符を打つ革新的耐性予測マーカー

研究課題

研究課題/領域番号 22K19658
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関順天堂大学

研究代表者

美田 敏宏  順天堂大学, 大学院医学研究科, 教授 (80318013)

研究分担者 平井 誠  順天堂大学, 医学部, 准教授 (50326849)
大橋 順  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80301141)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードマラリア / 薬剤耐性 / 薬剤耐性進化
研究開始時の研究の概要

マラリアは致死性の寄生虫疾患で世界三大感染症の一つであり、これまでの全ての薬剤に耐性をもつマラリアが出現し蔓延してきた。耐性を簡便に評価できる耐性遺伝マーカーは極めて有用なツールだが、現行では、自然界ですでに出現した薬剤耐性マラリアの拡がりを監視するツールでしかなく、耐性の出現そのものを未然に予測することはできない。本研究では、1滴の血液から今後の耐性出現を予測できるマーカーの開発をめざす。

研究実績の概要

マラリアは致死性の寄生虫疾患で世界三大感染症の一つである。最も重症度が高く、分布域の広い熱帯熱マラリア原虫はこれまでの全ての薬剤に耐性化している。耐性状態を簡便に検出できる遺伝マーカーは極めて有用なツールだが、現行の耐性マーカーは、自然界での薬剤耐性マラリアの拡がりを監視するツールでしかなく、耐性の出現そのものを未然に予測することはできない。薬剤耐性マラリアが自然界に出現する前に検知できる、次世代型の耐性「予測」マーカーの開発が本研究の目的である。
第一の目標である加速進化システムの構築については、CRISPR/Cas9によって3D7株のDNA polymerase δに変異(D321AとE323A)を導入、最終的に4つの熱帯熱マラリア原虫ミューテータークローンの作成に成功した。これをもちいた加速進化システムによって、各種抗マラリア薬に対する耐性株の作成が進行中である。耐性進化解析のために全ゲノム、および網羅的転写データを決定し、二年目に解析予定である。この解析のためのプログラムについては、分担研究者によって基本的骨格がほぼ終了し、変異蓄積シミュレーションプログラムの開発も完了した。これらを用いることによって、感受性から耐性獲得に至る進化時間軸に沿った耐性関連変異の蓄積を遺伝子毎に推定できる可能性が高い。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一年目の目標として、熱帯熱マラリア原虫のミューテーター化による加速進化システムの構築があるが、それは完全に達成した。

今後の研究の推進方策

1加速進化システムによって既存抗マラリア薬への耐性原虫の創出、単離が2023年度の目的である。その後、段階的な耐性能獲得におけるポイントでのゲノム、網羅的な転写解析によって、耐性に関与する遺伝子群を同定する。さらに、それらについてゲノム編集によって機能を明らかにしたい。

報告書

(1件)
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] The diversity of Plasmodium falciparum isolates from asymptomatic and symptomatic school-age children in Kinshasa province, Democratic Republic of Congo. 2022.2023

    • 著者名/発表者名
      Simpson SV, Nundu SS, Arima H, Kaneko O, Mita T, Culleton R, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Malar J.

      巻: 20;22(1) 号: 1 ページ: 102-102

    • DOI

      10.1186/s12936-023-04528-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence of Artemisinin-Resistant Malaria in Africa. Reply.2022

    • 著者名/発表者名
      Mita T, Fukuda N, Balikagala B.
    • 雑誌名

      The New England journal of medicine.

      巻: 386 ページ: 1386-1386

    • DOI

      10.7717/peerj.14085

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The impact of sequestration on artemisinin-induced parasite clearance in Plasmodium falciparum malaria in Africa.2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuda N, Balikagala B, Ueno T, Anywar DA, Kimura E, Palacpac NMQ, Odongo-Aginya EI, Ogwang M, Horii T, Miida T, Mita T.
    • 雑誌名

      Clin Infect Dis.

      巻: 10 号: 9 ページ: 1585-1593

    • DOI

      10.1093/cid/ciac944

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of polymorphisms in genes associated with drug resistance in Plasmodium falciparum isolates from school-age children in Kinshasa, Democratic Republic of Congo.2022

    • 著者名/発表者名
      Nundu SS, Culleton R, Simpson SV, Arima H, Chitama BA, Muyembe JJ, Ahuka S, Kaneko O, Mita T, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Parasitol Int.

      巻: 88 ページ: 102541-102541

    • DOI

      10.1016/j.parint.2022.102541

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Low prevalence of Plasmodium falciparum parasites lacking pfhrp2/3 genes among asymptomatic and symptomatic school-age children in Kinshasa, Democratic Republic of Congo.2022

    • 著者名/発表者名
      Nundu SS, Arima H, Simpson SV, Chitama BA, Munyeku YB, Muyembe JJ, Mita T, Ahuka S, Culleton R, Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Malar J.

      巻: 21 号: 1 ページ: 126-126

    • DOI

      10.1186/s12936-022-04153-2

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Circulation of an Artemisinin-Resistant Malaria Lineage in a Traveler Returning from East Africa to France.2022

    • 著者名/発表者名
      Coppee R, Bailly J, Sarrasin V, Vianou B, Zinsou BE, Mazars E, Georges H, Hamane S, Lavergne RA, Dannaoui E, Balikagala B, Fukuda N, Odongo-Aginya EI, Mita T, Houze S, Clain J.
    • 雑誌名

      Clin Infect Dis.

      巻: 75 号: 7 ページ: 1242-4

    • DOI

      10.1093/cid/ciac162

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ゆるやかな進化学が紐解くマラリアの薬剤耐性2022

    • 著者名/発表者名
      美田敏宏
    • 学会等名
      藤原ナチュラルヒストリー財団 第14回シンポジウム「感染症の自然史」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evidence of artemisinin resistant in Uganda2022

    • 著者名/発表者名
      Betty Balikagala
    • 学会等名
      PMI-supported Antimalarial Resistance Monitoring in Africa (PARMA)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evidence of artemisinin resistance in Africa2022

    • 著者名/発表者名
      Betty Balikagala
    • 学会等名
      Malaria: Research for impact in the COVID19 era, in Madrid Spain
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evidence for artemisinin artemisinin resistance in Gulu, Northern Uganda.2022

    • 著者名/発表者名
      Betty Balikagala
    • 学会等名
      in the American Society of Tropical Medicine and Hygiene Symposium 91 titled Emeregence of artemisinin resistance in East Africa
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マラリア原虫の適応度決定因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      丹沢華子、美田敏宏、平井誠
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 第2世代ネズミマラリアミューテーターから単離したピペラキン感受性低下変異体のSNPs解析2022

    • 著者名/発表者名
      早道奏喜、内田絢子、美田敏宏、平井誠
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パプアニューギニアにおけるサルファドキシン・ピリメサミンによるIPTpは継続可能か?2022

    • 著者名/発表者名
      原田治亮、吉田菜穂子、山内祐人、Francis Hombhanje、美田敏宏
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パプアニューギニアにおける熱帯熱マラリア原虫へのクロロキン感受性回復機序の解明2022

    • 著者名/発表者名
      森川瞭介、吉田菜穂子、山内祐人、Francis Hombhanje、美田敏宏
    • 学会等名
      第91回日本寄生虫学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 第2世代ネズミマラリアミューテーターから単離したピペラキン感受性低下変異体のSNPs解析2022

    • 著者名/発表者名
      早道奏喜、内田絢子、美田敏宏、平井誠
    • 学会等名
      第81回日本寄生虫学会東日本支部大会・ 日本共生生物学会第6回大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2023-12-25  

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